Киевский клуб любителей астрономии "Астрополис"

astromagazin.net
* *
Ласкаво просимо, Гість. Будь ласка, увійдіть або зареєструйтеся.
18 Жовтня 2018, 11:51:45

Увійти

Автор Тема: Как посчитать виньетирование в телескопе Ньютона?  (Прочитано 3025 раз)

0 Користувачів і 1 Гість дивляться цю тему.

Yvk

  • Клуб Астрополис, Администратор
  • Offline Offline
  • Повідомлень: 4423
  • Благодарностей: 225

Необходимо для телескопа Ньютона посчитать падение освещенности в фокальной плоскости на некотором данном расстоянии от оси. Известны такие параметры как фокусное расстояние, апертура, малая ось вторички, вынос фокуса от оси телескопа.
Есть ли какая-то готовая формула на этот счёт? :hz: :help:
Записаний

Mott

  • Клуб Астрополис, Модератор
  • Online Online
  • Повідомлень: 5467
  • Благодарностей: 99

Калькулятор для расчёта телескопа системы Ньютона:



См. Выходные параметры:

http://hea.iki.rssi.ru/~nick/calc.htm

Угловой радиус невиньетированного поля зрения W, обеспечиваемого трубой с внутренним диаметром DT и длиной F (для сравнения с w и w0);

Минимальный диаметр C отверстия в трубе (или диаметр диафрагмы - по внешнему диаметру трубы, без учёта цилиндричности самой трубы!) под окулярный узел, необходимый для получения невиньетированного поля зрения при выбранных параметрах телескопа.

Записаний
Tempora mutantur et nos mutamur in illis.
Furthermore, we can’t step aside when gravitation waves wash out the universe’s foundation!

IgorZ

  • Offline Offline
  • Повідомлень: 336
  • Благодарностей: 0

Вот нашел для идеального телескопа, точнее астрографа.
Записаний

tlgleonid

  • Клуб Астрополис, Модератор
  • Offline Offline
  • Повідомлень: 6730
  • Благодарностей: 468

Если интересует падение освещенности, вызванное виньетированием на краю, то готовые формулы вывести несложно. Нужно провести двухкратное интегрирование по поверхности сечения конуса лучей в районе вторички. В результате получаются простые формулы. Я их набросал в маткаде и пользуюсь (лень алгоритмизировать в exe-шник). Вот как выглядит расчет для Алиота
Записаний
Задокументировано наблюдение  >1500 Deepsky объектов.
ТАЛ75R, GSO 6" 1:4 +HEQ5Pro SynScan+Canon1000D+QHY6+фильтры R,V+Юпитер21М+QHY5, 265мм и 415 мм Добсоны HandMade+o3+hb+uhc+...
FAQ по любительской астрономии

Yvk

  • Клуб Астрополис, Администратор
  • Offline Offline
  • Повідомлень: 4423
  • Благодарностей: 225

То что нужно. Лёня, спасибо! :)
Записаний


tlgleonid

  • Клуб Астрополис, Модератор
  • Offline Offline
  • Повідомлень: 6730
  • Благодарностей: 468

Да, забыл сказать, что данные формулы применимы лишь для случая, когда нет виньетирования в центре (по крайней мере одна точка в фокальной плоскости должна быть построена всем зеркалом). Если же диагоналка меньше положенного, то формулы нужно подправить для зоны, где только режется апертура.  >:(
Просто меня такой случай не интересует.
Записаний
Задокументировано наблюдение  >1500 Deepsky объектов.
ТАЛ75R, GSO 6" 1:4 +HEQ5Pro SynScan+Canon1000D+QHY6+фильтры R,V+Юпитер21М+QHY5, 265мм и 415 мм Добсоны HandMade+o3+hb+uhc+...
FAQ по любительской астрономии

rvs

  • Offline Offline
  • Повідомлень: 103
  • Благодарностей: 9

А я в свое время набросал упрощенный способ оценки виньетирования в трубе рефлектора Ньютона.

Упрощения следующие:

1. Поскольку реальные поля, оцениваемые нами, не больше 3...4 градусов, я наплевал на косинус в четвертой степени.

2. Рассматриваются только источники виньетирования в виде круглых диафрагм на оптической оси.

3. Зависимость виньетирования от углового отклонения пучка относительно оси аппроксимируется отрезком прямой.
Начало отрезка - диаметр поля зрения с нулевым виньетированием, в отн. единицах освещенность 1.
Конец отрезка - диаметр поля зрения с полным виньетированием, в отн. единицах освещенность 0.
Поигравшись с точными формулами зависимости площади, отсекаемой окружностью в круге, от расстояния между их центрами при различных соотношениях диаметров и сравнивая графики точных функций с упомянутыми выше отрезками прямых, я счел упрощение допустимым.
Во-первых, граница невиньетированного поля определяется точно.
Во-вторых, допустимый предел виньетирования, например, при расчете вторичного зеркала, все равно не является четко определенным и задается приближенно. Кроме того, при виньетировании менее чем на 50 % аппроксимация отрезком прямой дает завышенную (более пессимистическую) оценку.

Таким образом зависимость освещенности от диаметра поля зрения в относительных единицах принимается кусочно-линейной:
 - от центра поля (оптич. оси) до диаметра невиньетированного поля освещенность постоянна и равна 1;
 - от диаметра невиньетированного поля до диаметра полностью виньетированного поля освещенность линейно падает от 1 до 0;
 - за пределами диаметра полностью виньетированного поля освещенность постоянна и равна 0.

Задача оценки виньетирования сводится к вычислению диаметров полей нулевого и полного виньетирования.

Теперь догично поставить задачу оценки итогового виньетирования несколькими элементами. Для этого графики падения относительной освещенности из-за виньетирования каждым элементом в отдельности накладываются.
Записаний

rvs

  • Offline Offline
  • Повідомлень: 103
  • Благодарностей: 9

В качестве иллюстрации привожу графики для проекта Лени Ткачука по параметрам из ответа №3. (Все это я на скорую руку запихнул в Excel. Смотрим верхний график.)
По оси абсцисс - диаметр поля зрения в угловых минутах, по оси ординат - относительная освещенность.
Сплошная черная линия - виньетирование вторичным зеркалом.
Сплошная желтая линия - виньетирование передним срезом 1.25-дюймовой посадочной втулки CCD.
Точечная желтая линия - виньетирование передним срезом 1.25-дюймовой посадочной втулки окуляра.
Точечная голубая линия - виньетирование передним срезом 2-дюймовой посадочной втулки окуляра.
Сплошная серая линия - виньетирование втулкой корректора комы НПЗ.
Сплошная пурпурная линия - виньетирование передним срезом 2-дюймового фокусера на уровне стенки трубы.


Кстати, на нижнем графике нанесены диаметры поля зрения при использовании окуляров с разными фокусными расстояниями с учетом достигаемого увеличения. Здесь по оси ординат - фокус окуляра в логарифмическом масштабе.
Совмещение с графиком для виньетирования дает представление, за что боремся.

Темно-синий график - для обычных окуляров с полем 48 градусов, a la Plossl
Пурпурный график - для широкоугольных окуляров с полем 65 градусов
Голубой график - для сверхширокоугольных окуляров с полем 82 градусов
Серые горизонтальные линии показывают окуляры для достижения увеличений равнозрачкового, 0.7D, 1D, 1.4D и 2D соответственно.

Согласитесь, что для конкретного телескопа такая пара графиков показывает практически все.
Записаний